CN113154383A - 一种烧嘴及其应用的燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烧嘴，包括有本体，本体表面设有一出焰出气口、一助燃气进气接口和燃气进气接口，本体内部设有内腔主体，内腔主体包括燃烧室、空燃导流体腔和燃气进气通道，燃烧室与出焰出气口连通，燃气进气通道与燃气进气接口连通，空燃导流体腔、燃气进气通道均与将燃烧室相通，助燃气进气接口与空燃导流体腔连通，燃气进气通道包括一一级燃气通道和若干个环形设置在一级燃气通道外周的二级燃气通道，二级燃气通道之间通过一套设在一级燃气通道外周的环形通道接通。本发明提出了一种烧嘴，其分别设有多个流量级别的燃气通道，其采用最小流量点火，再逐步提升燃气的供给量，能够有效地避免难点火或点火爆燃情况的发生。

Description

一种烧嘴及其应用的燃烧装置

技术领域

本发明涉及燃烧器技术领域，更具体地说，涉及一种烧嘴及其应用的燃烧装置。

背景技术

在公开号为CN1062877241A的中国发明专利中，公开了一种分级燃烧技术低NOx平焰耐高温换热式烧嘴，其通过在空燃混合室设置一次风道和二次风旋流多槽通道，实现了将高温换热空气分级供给至燃烧室及平焰燃烧室，使得部分空气与燃气在燃烧室内混合形成低氧燃烧，能有效的降低燃料初期在燃烧过程中的火焰温度，抑制氮氧化物的形成，极大地减少NOx的排放。由于利用了换热器，把高温排烟的热能，加热助燃风，实现二次余热回收，所以减少了燃气用量，实现了更节能减排。

但是在上述方案中，有且仅提供一根燃气管通向燃烧室，受限于燃气管通入的最大流量的设定，致使燃气管容易发生难点火及点火爆燃，若直接减小燃气管的尺寸，则会影响烧嘴的最大燃烧效果。

发明内容

针对以上问题，本发明提出了一种烧嘴，其分别设有多个流量级别的燃气通道，其采用最小流量点火，再逐步提升燃气的供给量，能够有效地避免难点火或点火爆燃情况的发生。相较于上述方案，本发明可以在不影响烧嘴的最大燃烧效果的情况下直接减少燃气管的尺寸，亦或者在不改变燃气管的情况下，能够提升烧嘴的最大燃烧效果。

本发明所采取的技术方案是：提供一种烧嘴，包括有本体，本体表面设有一出焰出气口、一助燃气进气接口和若干个燃气进气接口，本体内部设有内腔主体，内腔主体包括燃烧室、空燃导流体腔和燃气进气通道，燃烧室与出焰出气口连通，燃气进气通道与燃气进气接口连通，空燃导流体腔、燃气进气通道均与将燃烧室相通，助燃气进气接口与空燃导流体腔连通，燃气进气通道包括一一级燃气通道和若干个环形设置在一级燃气通道外周的二级燃气通道，二级燃气通道之间通过一套设在一级燃气通道外周的环形通道接通。

作为优选，还包括若干个三级燃气通道，三级燃气通道与环形通道连通。

作为优选，三级燃烧通道的进气截面积大于二级燃气通道的进气截面积。

作为优选，本体表面还设有一用于检测燃烧室内温度的UV检测口。

一种燃烧装置，包括有储热体，本体上的出焰出气口与储热体内部连通。

作为优选，还包括蓄热装置，蓄热装置内设有换热腔，储热体内壁设有一用于与换热腔连通的废气出口，且换热腔内安装有与助燃气导管连通的换热管，助燃气导管与本体上的助燃气进气接口连通。

作为优选，换热腔包括有第一换热腔和第二换热腔，第一换热腔包裹住第二换热腔，且通过一连接孔与第二换热腔连通，第二换热腔通过废气出口与储热体连通。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1.本发明可以在不影响烧嘴的最大燃烧效果的情况下不减少燃气管的尺寸，亦或者在不改变燃气管的情况下，能够提升烧嘴的最大燃烧效果。

2.由于本申请是采用的是超高温的换热助燃风(700度以上)，火焰喷射的区域位于耐高温的燃烧室内，如果应用在普通烧嘴时，使其烧嘴材料快速氧化损坏。

3.由于普通烧嘴输送燃气管道使用的是钢材，且燃气管道和高温助燃风管道同在一个腔体内，受高温助燃风的高温影响，在输送燃气时，燃气没到空燃混合室时，在管内以受高温缺氧形成了黑烟，燃烧不充分，排放超标，不节能。本设计的烧嘴整体材料是用耐火材料一次浇筑成型，图2中的内腔主体结构可视作浇注的内膜结构。燃气通道和助燃风通道分开分次供给，送到混合室，与高温空气混合燃烧，燃烧充分，从而显著降低燃烧过程中产生的NOx浓度。达到节能环保，通过设置一级燃气通道、二级燃气通道和三级燃气通道，本发明可以提供多种燃气供应方案，也可以将多种方案进行组合形成新的供应方案。

4、本发明提供了一种燃烧装置，其包括的储热室将热的废气进行回收，并将热的废气输送至蓄热装置中的换热腔内，热的废气与换热管内的助燃气体进行热交换处理。在换热管中，助燃气体的温度上升至800℃及以上，并排向助燃气导管内。废气的温度经过热交换过后有所降低，废气经废气处理过后，最终以150℃左右温度在引风机的作用下排入大气。

附图说明

图1为实施例1中烧嘴的立体结构示意图；

图2为实施例1中内腔主体浇注时内模的立体结构示意图；

图3为实施例2在内腔主体浇注时内模的立体结构示意图；

图4-6为实施例4中燃烧装置的立体结构示意图。

图中标号说明：

1、本体；11、出焰出气口；12、助燃气进气接口；13、燃气进气接口；14、UV检测口；2、内腔主体；3、燃烧室；4、空燃导流体腔；5、燃气进气通道；51、一级燃气通道；52、二级燃气通道；53、环形通道；54、三级燃气通道；6、助燃气导管；7、燃气导管；8、燃气点火枪；81、电极接头；82、点火电极；9、蓄热装置；91、第一换热腔；92、换热管；93、扇形通道；94、第二换热腔；95、连接孔；10、储热体；101、废气出口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

如图1所示，本实施例中公开了一种烧嘴，其包括本体1，本体1表面设有一出焰出气口11、一用于与助燃气导管6连通的助燃气进气接口12和若干个用于与燃气导管7连通的燃气进气接口13。本体1内部设有内腔主体2，内腔主体2包括燃烧室3、空燃导流体腔4和燃气进气通道5，燃烧室3与出焰出气口11连通，燃气进气通道5与燃气进气接口13连通，空燃导流体腔4、燃气进气通道5均与将燃烧室3相通，助燃气进气接口12与空燃导流体腔4连通。结合图2所示，燃气进气通道5包括一一级燃气通道51、一环形通道53和若干条二级燃气通道52，一级燃气通道51为一直管状通道，若干条二级燃气通道52环形设置在一级燃气通道51的外周。空燃导流体腔4与一级燃气通道51导通的接口位于若干个二级燃气通道52与空燃导流体腔4导通的接口中心。环形通道53套设在一级燃气通道51的外周，并将二级燃气通道52彼此之间相互连通。

本实施例中，燃气进气接口13的数量为一级燃气通道51和二级燃气通道52数量之和。本实施例中的二级燃气通道52的数量为十二个，也可用六个或十六个二级燃气通道52代替。

再结合图1所示，燃气进气接口13中分别与一级燃气通道51和二级燃气通道52连通。与一级燃气通道51进气端连接的燃气导管7为一三通管，其一端与燃气进气接口13连通，一端外接燃气罐或燃气管，余下一端供燃气点火枪8伸入一级燃气通道51内，燃气点火枪8伸入的一端设有点火电极82，点火电极82所处位置与一级燃气通道51的出气口存在间距，燃气点火枪8的另一端设有电极接头81裸露在外，用于燃气点火枪8的电连接。本体1表面还设有UV检测口14，UV检测口14与燃烧室3连通，用于检测所述燃烧室3内的温度。

本实施例中，燃烧室3采用耐高温材料制成，其包括且不限于耐高温陶瓷。

实施例2

本实施例不同于实施例1之处在于，燃气进气通道5还包括多个三级燃气通道54，三级燃气通道54与环形通道53连通，对应的，燃气进气接口13的数量为一级燃气通道51、二级燃气通道52和三级燃气通道54数量之和。四个三级燃气通道54进气口的截面积之和大于二级燃气通道52进气口截面积之和。

本实施例中，三级燃气通道54的数量为四个，也可用三个、五个或六个级燃气通道代替。对应的，与燃气导管7连通的燃气进气接口13的数量随之改变。

实施例3

结合图4-6所示，本实施例中公开了一种燃烧装置，其应用了实施例1或实施例2中任一烧嘴，储热体10内部设有供废气储存的空间，本体1上设有出焰出气口11的一端伸入储热体10的内部。

实施例4

本实施例在实施例3的基础上，在储热体10的内壁还设有废气出口101，在储热体10上增设一蓄热装置9，蓄热装置9为一扇形结构，其内设有换热腔，换热腔包括由隔板隔开成三个空间，分别为第一换热腔91和第二换热腔94，以及位于第一换热腔91和第二换热腔94之间的扇形通道93。第一换热腔91覆盖在第二换热腔94的外围，隔板上设有一连接孔95将第一换热腔91与第二换热腔94连通。第一换热腔91设有与外部废气排出管道连通的接口，第二换热腔94与储热体10上的废气出口101连通。换热腔内安装有换热管92，换热管92主体设置在第一换热腔91内，并通过隔板进行固定。换热管92一端与助燃气导管6连通，其另一端与外部的助燃气罐或助燃气管连通。扇形通道93内设有若干个相互隔开的空间，换热管92分为依次串联的多组，每组换热管92两端分别连通扇形通道93中两相邻的空间，以此实现换热管92之间的串联。

其工作原理为：烧嘴产生的废气进入到储热体10内储存，一部分高温热气流经第一换热腔91和换热腔，将换热管92内的助燃气加热加热至预热到800～1100℃，热的助燃气流经助燃气导管6进入到空燃导流体腔4内，与燃气混合燃烧。

以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本发明独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种烧嘴，其特征在于，包括有本体(1)，本体(1)表面设有一出焰出气口(11)、一助燃气进气接口(12)和若干个燃气进气接口(13)，本体(1)内部设有内腔主体(2)，内腔主体(2)包括燃烧室(3)、空燃导流体腔(4)和燃气进气通道(5)，燃烧室(3)与出焰出气口(11)连通，燃气进气通道(5)与燃气进气接口(13)连通，空燃导流体腔(4)、燃气进气通道(5)均与将燃烧室(3)相通，助燃气进气接口(12)与空燃导流体腔(4)连通，所述燃气进气通道(5)包括一一级燃气通道(51)和若干个环形设置在一级燃气通道(51)外周的二级燃气通道(52)，二级燃气通道(52)之间通过一套设在一级燃气通道(51)外周的环形通道(53)接通。

2.根据权利要求1所述的一种烧嘴，其特征在于：还包括若干个三级燃气通道(54)，三级燃气通道(54)与所述环形通道(53)连通。

3.根据权利要求1所述的一种烧嘴，其特征在于：所述三级燃烧通道(54)的进气截面积大于所述二级燃气通道(52)的进气截面积。

4.根据权利要求1所述的一种烧嘴，其特征在于：所述本体(1)表面还设有一用于检测所述燃烧室(3)内温度的UV检测口(14)。

5.一种应用了权利要求1-4任一所述烧嘴的燃烧装置，其特征在于：包括有储热体(10)，所述本体(1)上的出焰出气口(11)与储热体(10)内部连通。

6.根据权利要求5所述的一种燃烧装置，其特征在于：还包括蓄热装置(9)，蓄热装置(9)内设有换热腔，所述储热体(10)内壁设有一用于与换热腔连通的废气出口(101)，且换热腔内安装有与助燃气导管(6)连通的换热管(92)，助燃气导管(6)与本体(1)上的所述助燃气进气接口(12)连通。

7.根据权利要求6所述的一种燃烧装置，其特征在于：所述换热腔包括有第一换热腔(91)和第二换热腔(92)，第一换热腔(91)包裹住第二换热腔(92)，且通过一连接孔(95)与第二换热腔(92)连通，第二换热腔(92)通过废气出口(101)与所述储热体(10)连通。

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